现代控制理论CA15-自适应与鲁棒.ppt

第15讲

自适应与鲁棒控制;鲁棒控制;参考书;背景;1、问题的提出;不确定因素;谐振;;低的灵敏度

在参数的变化范围内稳定

参数出现变化时，系统性能保持指标要求;2、不确定性的表示与鲁棒性分析;灵敏度函数;可参数化不确定模型;多项式代数方法

区间多项式的Hurwitz方法;四个多项式中有一个表示最坏情况，通过分析能够确定最差情况;非参数化不确定模型;;;★乘性不确定性;;鲁棒稳定性判据;3、鲁棒控制系统设计;高频时，近似为;;;;4、回路成形(Loopshaping);性能指标;基本思想;5、H∞控制;函数的H∞范数;矩阵奇异值;H∞最优控制的特点;H∞标准设计问题的定义;干扰对输出的影响;H∞最优设计问题;给定正数γ及一般被控对象G(s)，求反响控制器，使得系统内部稳定，且由干扰信号w到评价输出信号z的传递矩阵的H∞范数小于γ;H∞问题的解法;定理;开展历史;自适应控制;在许多过程控制，如工业控制和飞行控制．被控对象参数几乎都会随着工作环境和过程状态改变而变化．有时甚至相当剧烈.采用传统控制方法往往收不到良好的效果．;*非线性执行器;;*流量或速度变化;;伸屈变化;*飞行控制;各参数由马赫数和高度决定;不同飞行条件参数;*干扰特性的变化;;问题？;2、自适应控制概述;自适应系统的框图;简史;KarlJohan?str?m

(1934-);3、增益规划自适应

(GainScheduling);控制器;优点：简单、动作速度快

缺点：

〔1〕控制器参数是在开环情况下进行改变，缺少性能的反响信息。

〔2〕建立对象参数和控制器参数的工作比较费时。;增益规划——应用;4、参数调整自适应〔自校正〕

Self-tuningregulator;自校正控制是自动辨识被控过程参数、自动整定控制器参数，以适应被控过程参数变化的控制方法。

自校正控制基于被控过程模型辨识．控制器参数的设计依赖于过程模型结构参数的估计.;控制器;根本组成及工作原理;参数状态估计器

根据对被控对象(过程)的输入序列和输出观测序列，利用系统辨识技术估计出被控对象(过程)的当前结构参数(或状态)．将所获得的参数估值送入控制器参数计算装置。;控制器计算装置;最小方差控制;根本思想;根本算法;广义最小方差自校正控制;极点配置控制.;5、模型参考自适应

ModelReferenceAdaptive;控制器;参考模型的选择;工作原理;MIT规那么(梯度法);根本思想是保证控制器参数自适应调节过程是稳定的，然后再尽量使这个过程收敛快一些。;6、自适应控制应用;位置精度提高12倍

跟踪精度提高6倍;自适应PID控制;过程动态;自适应与鲁棒控制比照;机器智能;控制理论总结